3. 光的全反射教学设计一等奖

《光的全反射》教学设计

一、教学目标

1.

知识目标

理解全反射现象；

理解掌握光密、光疏介质；

掌握临界角的概念和发生全反射的条件；

知道光纤是利用全反射现象传播光信号的。

2.

能力目标

能通过演示实验进行观察和分析，归纳总结出什么叫光的全反射现象；

能通过不同演示实验进行对比，从而得出发生全反射的条件；

能计算光的全反射相关问题。

3.情感目标

体验从实验、观察、分析、比较等获取知识的成功喜悦，从而培养学生热爱实验、勤于思考、乐于探究的科学品质. 通过全反射现象的应用，从而养成运用科学理论观察和分析周围事物的习惯，并知道物理知识与现代科技的密切关系，进一步增强学习物理的兴趣.

二、教学重点

理解全反射现象；掌握临界角的概念和发生全反射的条件；.

三、教学难点

1.理解光密、光疏介质；. 2.知道发生全反射的条件；

3.计算全反射相关计算问题。

四、教学过程

（一）新课引入：

复习光的折射定律，光从空气折射到玻璃当中，折射光线偏向法线及折射角小于入射角，反过来光从玻璃折射到空气当中，折射光线偏离法线及折射角大于入射角，

再用问题引出矛盾引出新课：

某介质的折射率为

，一束光由介质射入空气，当入射角为30°时，折射角多大？当入射角为60 °时，折射角多大？

利用折射率公式计算出此时折射角正弦值大于1得到矛盾。

（二）新课教学：

几种介质的折射率

金刚石

二硫化碳

玻

璃

水

晶

2.42 1.63 1.5~1.9 1.55 岩盐

1.55 酒精

1.36 水

1.33 空气

1.0028 光密介质：传播速度较小，折射率较大的介质。

光疏介质：传播速度较大，折射率较小的介质。

光密介质和光疏介质的几点理解：

1.光密介质和光疏介质是相对的

2.光由光疏介质进入到光密介质，入射角大于折射角，折射角小于90 度

3.光由光密介质进入到光疏介质，入射角小于折射角入射角增大，折射角也增大。

4.光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不是它的密度大小，可理解为对光的偏折能力。

观察图片，思考理解现象，归纳概念：

全反射：光由光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角，随着入射角增大折射光线越来越偏离法线，折射光线越来越弱，而反射光线就越来越强，当入射角增大到某一角度时，折射角达到90°，折射光线完全消失，只剩下反射光线．这种现象叫做全反射。

临界角：刚好能发生全反射的入射角既折射角为90°的入射角叫全反射的临界角，用字母C表示。

归纳总结思考全反射条件：

1.

光线从光密介质到光疏介质；

2.

入射角等于或大于临界角。

临界角的计算：

求解光从折射率为n的某种介质射到空气(或真空)时的临界角C？

临界角C 就是折射角等于90°时的入射角。

sin901

nsinCsinC

然后回过来思考新课引入问题，发生全反射，正弦值为1 C介质界面真空sini据折射率

n



可得sinr1sinCn全反射现象的应用：

1.

全反射棱镜，

2.

望远镜，

3.

光导纤维，

4.

鱼眼中的世界。

(三)课堂小结：

一、

光密介质与光疏介质

二、

全反射

1.

全反射

2.

临界角

3.

全反射的条件

4.

临界角的计算

三、

全反射的应用

五、课堂巩固：

1．光线在玻璃和空气的分界面上发生全反射的条件是（

）。

A．光从玻璃射到分界面上，入射角足够小

B．光从玻璃射到分界面上，入射角足够大

C．光从空气射到分界面上，入射角足够小

D．光从空气射到分界面上，入射角足够大

2．某介质的折射率为，一束光从介质射向空气，入射角为60°，图中哪个光路图是正确的（

）。

3.如图所示，一条光线垂直射到一个等腰直角三棱镜的AB面，若要求光线在AC面上发生全反射，该棱镜材料的折射率至少应为多少？

111

n2sinCsinisin45

4.如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°。一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB。

（1）求介质的折射率。

（2）折射光线中恰好射到M点的光线____（填“能”或“不能”）发生全反射。

附：板书设计

全反射现象

一、全反射

（1）定义：光密介质→光疏介

1.全反射现象：光密介质→光疏

质时，折射角r =90°时的入射介质时，折射光消失，只有反角。

射光的

（2）如何确定临界角C？

现象。

①实验法

2. 全反射的条件：

②计算法

sin C

=1/n

①光密介质→光疏介质；

二、自然界中的全反射

②入射角≥临界角（i≥C）。

三、全反射的应用——光维

3.临界角（C）